芯片之痛：火热背后的困境
发布时间：2021-02-23 14:52:52 热度：1582
2/23/2021，光纤在线讯，去年以来，科技圈最热门的词汇非“芯片”莫属，随着5G的全面普及，B端生产设备和C端的消费终端都不断升级以追上5G的步伐与商机，而芯片正正是所有电子信息产品配合5G升级最重要的组成部分，其配套的服务器、核心网、基站和基础通讯设备都需要计算芯片、存储芯片和存储芯片，这些都让芯片产业在这两年越来越得到市场重视。
但疫情让事情有了变数，一场席卷全球的“芯片荒”正在袭来。
最先受到冲击的是汽车行业，自2020年12月起，汽车行业缺乏芯片面临停产的问题就开始困扰无数车企，最先放出口风的是奥迪、大众、福特、戴姆勒、丰田、菲亚特克莱斯勒等知名汽车厂商，先是减产、推迟部分产品线，部分工厂甚至出现了停工的状况。
进入2021年，芯片短缺的情况不仅没有减少，反而蔓延到了其他领域，全球最大手机芯片供应商高通CEO在不久前的电话会议上曾表示，高通芯片恐怕不能满足行业需求，PC、汽车等联网芯片订单井喷，半导体行业芯片短缺已成为常态。第三方机构甚至预测芯片短缺将造成全球2021年前三个季度汽车行业生产比原计划减少70万辆。
去年起罕见地出现了“芯片”荒（图片来源：中关村在线）
常言道，福无双至祸不单行，过去一周，美国遭遇历史性冬季风暴，得克萨斯州电网中断十分严重。受此影响，位于得克萨斯州的数个半导体制造商纷纷暂停运营，其中就包括三星关闭的两家位于奥斯汀的半导体制造工厂，而且没有进一步恢复生产的打算。据花旗银行数据显示，奥斯汀工厂占三星总产能接近30%，是三星半导体的制造中心。因当地人才和低税收政策，三星还正考虑一项170亿美元的计划，以扩大其在得克萨斯州的半导体制造业务。
除三星外，汽车芯片主要供应商恩智浦和英飞凌，射频巨头Qorvo、德州仪器、Flex等半导体巨头也都或多或少受到了极端天气的影响，由于芯片制造企业经常要24小时不间断运营，短时间的暂停也会造成巨大损失，虽然美国芯片制造规模略逊于台湾、韩国，但在这种时候显然不是什么好消息。
除了外界因素，芯片代工环节出现的问题也是重要的原因，由于原材料短缺，台积电等厂商更愿意把精力更多地放在面向7nm、5nm先进制程的12英寸圆晶的生产上，客观上造成了消费电子、工业市场和汽车厂商需要的8英寸圆晶产能减少，模拟IC、存储IC、PMIC、驱动IC、MOSFET等元器件的生产也随之受到影响。另一方面，疫情导致全球对电子产品需求激增，厂商们对疫情后续需求预测保守，美国对华为的制裁引发华为的大量备货，对整个芯片产业链而言，延续时间不短，其他厂商填补华为空缺也同样需要大量备货。多种因素交织下，造成芯片行业需求激增和满负荷运转，且没有备用产能。最终造成了“缺芯”的局面。
在这样的行业地震之下，手机厂商也面临着挑战，从去年下半年开始，5G芯片、5G手机价格下探。但受到疫情以及芯片荒影响，5G千元机发布节奏推迟，布局远远未达到市场预期，5G手机渗透率不足。换句话说，手机厂商产品线丰富度以及中低端产品时间表都受到波及。
5G手机同样受到波及（图片来源：中关村在线）
说回国内，自从华为去年受到美国的无端制裁之后，自主生产制造芯片似乎成了唯一出路。但这个问题，远远没有看上去那么简单。
毫不夸张地说，如果台积电向大陆断供，中国大陆落后至少10年。整个芯片生产过程分为芯片设计、芯片制造、芯片封测三大环节，芯片设计的工具，用的是国外的EDA软件；大陆最好的芯片制造公司中芯国际，刚刚完成14纳米的量产；只有在封测环节，大陆方面的表现还算尚可，但这个环节利润很小，而且也没有太多技术难度。
另一方面，国产芯还面临着人才紧缺的困难，数据显示，2021年前后，我国集成电路行业人才需求规模约为72.2万人，人才缺口达26.1万，人才供需矛盾突出。《中国集成电路产业人才白皮书（2019—2020年版）》统计，截至2019年年底，我国直接从事集成电路产业的人员规模约为51.19万人，较去年增加5.09万人，其中设计业、制造业和封装测试业的从业人员规模分别为18.12万人、17.19万人和15.88万人。产业链上，芯片设计业的人才短缺状况略好于芯片制造和芯片封测。但总体而言,芯片人才匮乏形势仍然严峻，人才结构明显失衡。
虽然美国政府已经完成政治接替，但中美关系仍旧充满着不确定性，这也让让国产化替代迎来一个历史性的窗口期。但不能忽视的一点是，半导体是精细化的系统，设计、生产、代工必须要全球合作的产业链，任何一个国家都无法实现这个产业链的完全国产化。一个简单的例子就是国产半导体设备里面的配件绝大部分都是国外采购的，更不要说半导体材料领域。
过去一年里，对于半导体领域来说，是非常不平凡的一年，可谓是冰与火交融。中美贸易摩擦依旧胶着，美国对华为、中芯国际等多家芯片公司遭遇断芯、禁芯危机；疫情黑天鹅全球肆虐未休，扰乱了芯片产业链，整个互联网世界，都充满着不确定性。芯片产业，正处在真正的“冰火两重天”之中。
来源：中关村在线
但疫情让事情有了变数，一场席卷全球的“芯片荒”正在袭来。
最先受到冲击的是汽车行业，自2020年12月起，汽车行业缺乏芯片面临停产的问题就开始困扰无数车企，最先放出口风的是奥迪、大众、福特、戴姆勒、丰田、菲亚特克莱斯勒等知名汽车厂商，先是减产、推迟部分产品线，部分工厂甚至出现了停工的状况。
进入2021年，芯片短缺的情况不仅没有减少，反而蔓延到了其他领域，全球最大手机芯片供应商高通CEO在不久前的电话会议上曾表示，高通芯片恐怕不能满足行业需求，PC、汽车等联网芯片订单井喷，半导体行业芯片短缺已成为常态。第三方机构甚至预测芯片短缺将造成全球2021年前三个季度汽车行业生产比原计划减少70万辆。
去年起罕见地出现了“芯片”荒（图片来源：中关村在线）
常言道，福无双至祸不单行，过去一周，美国遭遇历史性冬季风暴，得克萨斯州电网中断十分严重。受此影响，位于得克萨斯州的数个半导体制造商纷纷暂停运营，其中就包括三星关闭的两家位于奥斯汀的半导体制造工厂，而且没有进一步恢复生产的打算。据花旗银行数据显示，奥斯汀工厂占三星总产能接近30%，是三星半导体的制造中心。因当地人才和低税收政策，三星还正考虑一项170亿美元的计划，以扩大其在得克萨斯州的半导体制造业务。
除三星外，汽车芯片主要供应商恩智浦和英飞凌，射频巨头Qorvo、德州仪器、Flex等半导体巨头也都或多或少受到了极端天气的影响，由于芯片制造企业经常要24小时不间断运营，短时间的暂停也会造成巨大损失，虽然美国芯片制造规模略逊于台湾、韩国，但在这种时候显然不是什么好消息。
除了外界因素，芯片代工环节出现的问题也是重要的原因，由于原材料短缺，台积电等厂商更愿意把精力更多地放在面向7nm、5nm先进制程的12英寸圆晶的生产上，客观上造成了消费电子、工业市场和汽车厂商需要的8英寸圆晶产能减少，模拟IC、存储IC、PMIC、驱动IC、MOSFET等元器件的生产也随之受到影响。另一方面，疫情导致全球对电子产品需求激增，厂商们对疫情后续需求预测保守，美国对华为的制裁引发华为的大量备货，对整个芯片产业链而言，延续时间不短，其他厂商填补华为空缺也同样需要大量备货。多种因素交织下，造成芯片行业需求激增和满负荷运转，且没有备用产能。最终造成了“缺芯”的局面。
在这样的行业地震之下，手机厂商也面临着挑战，从去年下半年开始，5G芯片、5G手机价格下探。但受到疫情以及芯片荒影响，5G千元机发布节奏推迟，布局远远未达到市场预期，5G手机渗透率不足。换句话说，手机厂商产品线丰富度以及中低端产品时间表都受到波及。
5G手机同样受到波及（图片来源：中关村在线）
说回国内，自从华为去年受到美国的无端制裁之后，自主生产制造芯片似乎成了唯一出路。但这个问题，远远没有看上去那么简单。
毫不夸张地说，如果台积电向大陆断供，中国大陆落后至少10年。整个芯片生产过程分为芯片设计、芯片制造、芯片封测三大环节，芯片设计的工具，用的是国外的EDA软件；大陆最好的芯片制造公司中芯国际，刚刚完成14纳米的量产；只有在封测环节，大陆方面的表现还算尚可，但这个环节利润很小，而且也没有太多技术难度。
另一方面，国产芯还面临着人才紧缺的困难，数据显示，2021年前后，我国集成电路行业人才需求规模约为72.2万人，人才缺口达26.1万，人才供需矛盾突出。《中国集成电路产业人才白皮书（2019—2020年版）》统计，截至2019年年底，我国直接从事集成电路产业的人员规模约为51.19万人，较去年增加5.09万人，其中设计业、制造业和封装测试业的从业人员规模分别为18.12万人、17.19万人和15.88万人。产业链上，芯片设计业的人才短缺状况略好于芯片制造和芯片封测。但总体而言,芯片人才匮乏形势仍然严峻，人才结构明显失衡。
虽然美国政府已经完成政治接替，但中美关系仍旧充满着不确定性，这也让让国产化替代迎来一个历史性的窗口期。但不能忽视的一点是，半导体是精细化的系统，设计、生产、代工必须要全球合作的产业链，任何一个国家都无法实现这个产业链的完全国产化。一个简单的例子就是国产半导体设备里面的配件绝大部分都是国外采购的，更不要说半导体材料领域。
过去一年里，对于半导体领域来说，是非常不平凡的一年，可谓是冰与火交融。中美贸易摩擦依旧胶着，美国对华为、中芯国际等多家芯片公司遭遇断芯、禁芯危机；疫情黑天鹅全球肆虐未休，扰乱了芯片产业链，整个互联网世界，都充满着不确定性。芯片产业，正处在真正的“冰火两重天”之中。
来源：中关村在线
